3D 打印机如何工作？ 3D 打印机的实际用途！

3D 打印世界的新手？ 那么接下来的旅程对你来说会很有趣。

自 1980 年代问世以来，3D 打印在技术的快速发展和跨行业的广泛应用方面取得了长足的进步。 它最初是作为增材制造开发的，以帮助制作原型。 如今，从工具辅助工具到功能性原型，3D 打印正作为终端部件用于工业乃至日常生活中。

人气飙升

基线始终是成本。 具有成本效益和可访问性的技术找到了许多新的应用程序，并进入更广泛的范围。 多年来，这项昂贵的技术已经取得了许多改进，有效降低了 3D 打印机中使用的模型和材料的成本。

功能方面的变化使其成为一种可在许多领域使用的简单技术，无论是仿生假肢、汽车零件还是儿童玩具。 它现在已经成为一种实用工具，有了 3D 打印机，你就可以立志成为一名厨师、发明家或雕塑家。

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它是如何工作的？

3D 打印过程类似于纸张打印，被视为按顺序放置的不同材料层的累积以创建实体的三维物体。 它一次开发一个 3D 模型单层，从底部开始工作，然后向上移动。 通过在同一区域重复打印，打印机通过将 3D CAD 绘图转换为许多二维横截面层来在数小时内构建模型。 因此，许多单独的 2D 打印件彼此叠加，没有纸质介质，而是使用塑料代替墨水作为材料。

从本质上讲，3D 打印机通过一个微小的喷嘴挤压熔融塑料，该喷嘴根据 3D 设计通过计算机控制进行精确引导。 它打印一层，等到它干了，然后在上面打印下一层，几小时内你就得到了一个 3D 模型！

材料

3D 打印机使用热塑性塑料，尤其是 ABS 品种。 想想乐高！ 现在，这是一种坚韧的复合塑料，丙烯腈，结合合成橡胶，丁二烯苯乙烯。 由于熔点超过 100°C (220°F)，因此它在室温下呈固态，是 3D 打印的理想材料。 此外，ABS颜料真的很容易。

因此，理论上可以使用任何会在有利温度下硬化和快速凝固的熔融材料。 材料专利包括陶瓷、粘土、钯、纸、橡胶、银、钛和蜡，共计四十五项。

2011 年，3D 打印机中融化的巧克力将巧克力的欲望带入了生命创造的浪潮中。

使用的技术

ISO/ASTM 52900 标准认可了七种不同类别的 3D 打印工艺。 该标准于 2015 年制定，建立了术语和打印机分类标准化。 这七种 3D 打印工艺已经发展出目前使用的十一种不同类型的 3D 打印技术。 这些是粘合剂喷射、DLP、DMLS、DOD、EBM、FDM、材料喷射、MSLA、SLA、SLM 和 SLS。

所有不同的技术都有自己的设计规则和最适合它们的 3D 打印材料。 当今使用最活跃的技术是熔融长丝制造 (FFF) 或熔融沉积成型 (FDM) 和立体光刻 (SLA)。

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实际用途

到2015年，许多涵盖基础3D打印技术的专利都到期了。 近年来，新产品、新技术、灵活的 3D 打印方法和具有成本效益的设备呈爆炸式增长，正在改变世界各地的行业。

3D打印已成为许多领域的实用工具。 2020 年 COVID-19 大流行见证了 3D 打印技术快速设计和制造设备。 3D 打印的应用可以在规划阶段、工具开发和设计架构特征中找到。 许多组织选择通过它来运行整个端到端的设计过程。

当前使用的一些实际应用是：

1.教育

课程正在结合 3D 打印方法，以在物理的 3 维世界中创建想法或图像。 无需昂贵的工具即可在更快、更安全的环境中进行设计和建模。 事实上，STEM 教育已经通过制造低成本和快速原型的 3D 打印工具发生了革命性变化。 同样，考古学、设计学、地理学和医学专业的学生也能从中获得更好的视角。

2.医疗

假肢甚至组织、具有特殊多孔特性帮助患者轻松整合的金属骨科植入物，以及人造器官的生物打印，都是3D打印技术的贡献。 对 3D 打印组织进行药物测试不仅具有成本效益和节省时间，而且是医学测试程序中的道德步骤。 事实上，Binder Jetting 技术正在生产适用于更高剂量应用的多孔药丸。

3.制造零件

汽车行业和其他行业都从 3D 打印工具制造备件中受益匪浅。 想象一个不再生产的零件，可以很容易地设计和打印替代品。 现在，公司可以而且确实提供了更好的定制服务。 您可以通过简单的基于 Web 的定制软件定制设计对象，并为生成的项目下订单。 想想独特的手机壳、灯具等。

4.施工

可打印的 3D 房屋是可以安装在不同地点的预制原型。 打印机技术的新合作和进步正在逐渐降低成本。 从混凝土到创新混凝土混合物的转变有助于开发更好、更实惠的产品。 有许多不同类型的建筑 3D 打印机，从极地机器到龙门式打印机再到移动机器人。 3D 打印房屋可以解决住房危机，尤其是在受恶劣天气影响的农村地区。

5.艺术与设计

世界各地的艺术家都受到 3D 打印的启发，并采用该技术来生产个性化和独特的产品。 从室内设计和家居装饰到珠宝和雕塑，试验设计已成为一种具有成本效益的过程。 许多艺术家正在将 3D 版本渲染到非视觉媒体（如声音或歌曲）或盲人无法触及的媒体（如绘画等）。

6. 个人用途

在日常生活中，越来越多的东西被 3D 打印出来。 许多不同尺寸、形状或颜色的家居用品和工具都可以在家中制作。 3D 打印机可让您在家打印替换零件，而无需订购。 恰好适合您房间角落的支架、架子或托架怎么样？ 考虑为您的 cosplay 服装、时尚配饰或设计玩具增添新元素，并想象新游戏！

7. 食物

3D 食品打印仅限于将单一可食用糊状物追踪成由 3D 模型和切片软件指令确定的精确形状。 细丝材料也称为食品盒，范围从豆沙、饼干面团、果酱、土豆泥等食品糊到黑醋栗、巧克力、软糖、杏仁糖和意大利面。 它们预装了食谱和模板。 在更大的工业应用中，食物甚至可以在质地、风味或营养方面进行定制，使其可用于太空探索和医疗保健等领域。

由于 3D 打印机的可用性，一种新的表达形式实现了输出。 是时候使用您自己的 3D 打印机来创建可以提升您的设计才能并促进实际使用的设计了。

为什么你应该得到一个？

3D 打印机的易用性正在慢慢侵蚀“为什么要在家里使用 3D 打印机”的问题，许多人都有这个问题。 如果您是一名爱好者，是时候利用 CAD 软件技能为您的技能增值了。 更好的是，在线提供各种可印刷设计可以让您产生在家开办小型企业的想法。 想想个性化的礼物选择！

打印备件和更换物品的便利性减少了对昂贵的运输和等待时间的依赖。 您可以更快地访问项目，甚至添加您自己的设计更改和修改。 它也是一个很好的儿童学习和训练工具，事实上，任何年龄段的人都可以使用。

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获得灵感

使用 3D 打印机，您每天在家中或办公室所做的所有事情都可以变得更加轻松。 例如，假设您正在家里的办公桌附近寻找一个简单的壁挂支架来挂耳机。 您无需浏览在线购物门户，只需从互联网下载预制设计并打印出来！ 许多家居用品在网上都有可打印的版本。

“3D 打印的实际用途和专业应用非常鼓舞人心。 它不仅适用于精通技术的企业家。 有许多实际用途可以改善您的家和您的居住方式。 你可以在家里弄清楚自己的 3D 打印机的用途。” ——正如柯尼卡美能达总裁 Shoei Yamana 在最近的一次采访中提到的。

既然您正在考虑购买 3D 打印机，那么通过在线课程学习 3D 打印可能是一个学习步骤。 还提供在线视频，因此您也可以从这些视频中学习。